Skip to main content
SUPERVISOR
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما) میثم تراب مستعدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohamad Gooyabadi
محمد گوی آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Investigation of thorium separatim from nitrate medium in a pulsed disc and doughnut
In This study, the extraction trend of thorium(IV) has been investigated by tri_butyl phosphate(TBP) in kerosene in a pulsed disc and doughnut extraction column. The effects of operational variables such as pulsation intensity and dispersed and continuous phase flow rates on dispersed phase holdup, satuer-mean drop diameter and overall volume mass transfer coefficients have been investigated and found to be significant. The existence of three different operational regimes, namely mixer-settler, dispersion and emulsion regimes was observed when the energy input was changed. As expected, smaller mean drop sizes between 1.1-2.8(mm) are obtained with the increase of pulsation intensity. The results also show no significant effect of continuous phase flow rate on mean drop size, which increases to 35% with increase of dispersed phase flow rate for the oprating conditions investigated. The results indicated that the characteristic velocity approach is applicable to this type of extraction column for analysis of dispersed phase holdup in the transition and emulsion regions. The results show that the column performance increases with an increase in pulsation intensity. At high pulsation intensity, however, the overall volumetric mass transfer coefficient decreases due to the production of very fine dispersed droplets. It was also found that the column performance decreases with both an increase in dispersed phase velocity and a decrease in continuous phase velocity. An empirical correlation for prediction of the continuous phase overall mass transfer coefficient is derived in terms of the overall Sherwood number,Reynolds number and dispersed phase holdup for continuous phase? dispersed phase mass transfer direction. The prediction of continuous phase overall mass transfer coefficient from the presented correlation is in good agreement(error:13%) with experimental data. Keywords : Thorium, Pulsed disc and doughnut column, Dispersed phase holdup, Sauter-mean drop diameter, Mass transfer coefficient
در این پروژه فرآیند استخراج توریم در محیط نیتراتی با استفاده از استخراج کننده تری بوتیل فسفات و رقیق کننده کروزن به نسبت 40 درصد، در یک ستون ضربه‌ای دیسک و دونات مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای عملیاتی شامل شدت ضربه، سرعت فازهای پراکنده و پیوسته بر پارامترهای فرآیند استخراج از جمله موجودی فاز پراکنده، قطر میانگین ساتر قطره و ضریب کلی انتقال جرم بررسی شده است. آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهد که ستون دارای سه رژیم عملیاتی میکسر-ستلر، پراکندگی و امولسیونی می‌باشد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که با افزایش شدت ضربه، قطر میانگین ساتر قطره از 8/2 تا 1/1 میلی‌متر کاهش و با افزایش سرعت فاز پراکنده، قطر میانگین ساتر قطره تا 35 درصد افزایش می‌یابد و در برابر افزایش سرعت فاز پیوسته تغییر محسوسی ندارد. همچنین نتایج بیان‌گر آن است که موجودی فاز پراکنده ابتدا در قسمت رژیم میکسر-ستلر با افزایش شدت ضربه کاهش و در انتهای رژیم میکسر-ستلر به حداقل خود می‌رسد، سپس با افزایش شدت ضربه در رژیم پراکندگی و امولسیونی موجودی فاز پراکنده افزایش می‌یابد. علاوه بر آن با افزایش سرعت فاز پراکنده موجودی فاز پراکنده تا 55 درصد افزایش یافته و با افزایش سرعت فاز پیوسته موجودی فاز پراکنده تا 18 درصد افزایش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که ضریب کلی انتقال جرم نیز با افزایش شدت ضربه افزایش و همچنین با افزایش سرعت فاز پراکنده، ضریب کلی انتقال جرم تا 18 درصد کاهش می‌یابد. با افزایش سرعت فاز پیوسته ضریب کلی انتقال جرم تا 19 درصد افزایش پیدا می‌کند. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی یک رابطه تجربی برای پیش‌بینی ضریب کلی انتقال جرم بر حسب اعداد بدون بعد شروود و رینولدز استخراج گردید که میزان خطای آن با داده‌های تجربی 13 درصد می‌باشد. همچنین خطای نسبی داده‌های تجربی قسمت قطر میانگین ساتر قطره با رابطه ارائه شده در تحقیقات گذشته 2/15 درصد و خطای نسبی داده‌های تجربی موجودی فاز پراکنده با رابطه‌های موجود برابر 4/7 درصد است. کلمات کلیدی: توریم، ستون ضربه‌ای دیسک و دونات، موجودی فاز پراکنده، قطر میانگین ساتر قطره، ضریب انتقال جرم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی